焊裝生產(chǎn)線簡介

1、焊裝生產(chǎn)線焊裝生產(chǎn)線一、車身裝焊生產(chǎn)線的形式1、裝焊生產(chǎn)線的組成一條裝焊生產(chǎn)線是汽車白車身全部成型的總稱。它由總成線和許多分總成組成。每一條總成線或分總成線是由若干個工位組成，線間、工位間是通過搬運機、機器人等搬送設備實現(xiàn)上下料和零部的輸送，以保證線內(nèi)工位工作的連貫性。分總成線包括許多獨立的組件焊裝工位，每個工位由定位夾緊夾具、自動焊接設備及檢測裝置等設備組成，另外還有一些供氣供水供電裝置。2、裝焊生產(chǎn)裝線的形式及發(fā)展現(xiàn)有的裝焊生產(chǎn)線可歸納為下列幾種基本形式。 橢圓形 貫通式 地面環(huán)形 裝焊生產(chǎn)線 環(huán)形 地下環(huán)形 矩形 轉(zhuǎn)臺式 “門框”式隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，裝焊線的形式也發(fā)生了變化。在初期階段

2、，主要用直通式生產(chǎn)線（相當于簡化的貫通式生產(chǎn)線），在60年代70年代曾較多的采用環(huán)形生產(chǎn)線。但是由于隨行夾具體積大、運動慣性大、結(jié)構(gòu)復雜，難以實現(xiàn)多品種生產(chǎn)及機器人配套。到了80年代，各汽車生產(chǎn)公司重新發(fā)展了貫通式生產(chǎn)線。特別是隨著市場對汽車產(chǎn)品多樣化的要求及機器人大量應用于汽車車身焊接，更為貫通式生產(chǎn)線提供了新的應用范圍及發(fā)展領域?，F(xiàn)在貫通式為應用得最廣泛的生產(chǎn)方式。二、各種裝焊生產(chǎn)線的特點1、貫通式生產(chǎn)線 貫通式生產(chǎn)線是指制件的定位夾緊系統(tǒng)與工位間輸送系統(tǒng)成分離狀態(tài)。生產(chǎn)線包括：制件的定位夾緊系統(tǒng)（焊接夾具）、工位間輸送系統(tǒng)、輸送桿、驅(qū)動系統(tǒng)、自動上下料的機械化系統(tǒng)等。工作時，制件被輸送系

3、統(tǒng)中貫通式往復桿的移動輸送至下一工位的夾具中，而所有的裝夾定位的工裝都分別固定在工位上。 其特點為：a、它適應于多點焊機配置，能滿足懸掛點焊機的手工焊接、半自動焊接、全自動焊接等多種操作方式。b、當車身橫向流水時，更有利于分總成的機械化自動上下料。便于提高自動化程度。c、輸送系統(tǒng)中驅(qū)動和輸送部分結(jié)構(gòu)較簡單，便于調(diào)試。d、焊接夾具固定在工位上，利于保證車身焊接質(zhì)量。e、占地面積較小，有利于合理布局和物流。圖1為吉利廠總裝線的一部分： 圖1 鑒于貫通式生產(chǎn)線這么多優(yōu)點，它不但是現(xiàn)在，也是今后一段時間里國內(nèi)外各汽車公司采用的主要方式之一。2、轉(zhuǎn)臺式轉(zhuǎn)臺式生產(chǎn)線類似回轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)。制件上線后轉(zhuǎn)臺做單向間

4、歇式運轉(zhuǎn)，經(jīng)過一系列裝焊工位，最后下線。該線的驅(qū)動機構(gòu)比較簡單。但是占地面積比較大，中間部分的面積不好利用，而且電流、氣、水的接點要由回轉(zhuǎn)中心的可回轉(zhuǎn)接頭接出來。僅適應于重量輕、工位間距不太大的中、小型分總成制件的生產(chǎn)。我國尚沒有廠家使用。3、地下環(huán)形生產(chǎn)線地下環(huán)行生產(chǎn)線采用的是隨行夾具，每套夾具均是通過環(huán)線兩端的升降裝置從地坑返回原始位置，再進行下一個零合件的裝配。特點是：占地面積小。是隨行夾具的循環(huán)方式之一。但是對于夾具和輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計比較復雜，不利于制造、調(diào)整、維修。而且地坑的土建工程工作量很大。我國東風汽車公司車身廠的CA140生產(chǎn)線為應用實例。4、橢圓形地面環(huán)形生產(chǎn)線橢圓形地面環(huán)

5、形生產(chǎn)線上的隨行夾具是連續(xù)循環(huán)使用的。它的輸送一般采用鏈傳動，傳動機構(gòu)簡單，易于制造、調(diào)整、維修。但占地面積較大。國內(nèi)一汽公司CA141的前圍總成和后圍總成裝焊線為應用實例。5、矩形地面環(huán)形生產(chǎn)線矩形地面環(huán)形生產(chǎn)線與橢圓形差不多。只不過形狀是矩形。這種環(huán)形線的隨行夾具是通過兩端的橫移裝置返回原始位置的。橫移裝置和輸送裝置結(jié)構(gòu)復雜，不利于制造、調(diào)整、維修。但是占地面積比橢圓形環(huán)線小。6、“門框”式生產(chǎn)線“門框”式生產(chǎn)線是將懸鏈下懸吊著的的一個個焊接夾具，稱為“門框”，因此而得名。實際上是將裝焊好的分總成裝夾在一個個懸鏈吊掛著的隨行夾具內(nèi)，被隨行夾具輸送到總成裝焊線上。分總成裝焊線的隨行夾具是空中

6、循環(huán)，總成裝焊線的隨行夾具是地面循環(huán)，兩條裝焊線的隨行夾具總有一部分重合在一個立體平面內(nèi)。這就是該種形式生產(chǎn)線與眾不同的新穎特點。這種線效率高、成本低、便于更換生產(chǎn)車型，對廠房面積的利用很充分，不需要給分總成考慮存儲面積，而且向空中發(fā)展。此種形式7080年代在國外有應用實例，我國沒有。三、車身裝焊生產(chǎn)線的設計要點車身裝焊生產(chǎn)線作業(yè)內(nèi)容多 ，裝備空間位置關系復雜、自動化程度高。對設計者提出了很高的要求。它涉及焊接工藝、機械、電器、液壓等專業(yè)知識和設計經(jīng)驗。在靜止和相對運動的狀態(tài)下，諸如作業(yè)者、機器人、輸送系統(tǒng)、自動焊鉗、焊接夾具及其它輔助裝置的空間布置問題都成為設計者的難點和要點。隨著計算機技術

7、的開發(fā)應用，以計算機仿真為基礎的裝焊線模擬設計技術已經(jīng)迅速發(fā)展起來，對解決上述問題提供了相當高超的手段。它是通過三維立體圖面的設計，更加逼真地模擬出車身裝焊線生產(chǎn)情況，如：輸送系統(tǒng)的動態(tài)情況、焊接全過程、單套夾具與焊鉗的工作狀況及相互之間的干涉檢測、各工位的生產(chǎn)狀況、全線的整個生產(chǎn)過程等。通過模擬可以進行設計方案分析、工藝方案分析、必要的結(jié)構(gòu)受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、投資方案論證等技術和經(jīng)濟的分析論證工作。它具有經(jīng)濟、可靠、方便、安全、不耗費資源等獨特優(yōu)勢。它能使產(chǎn)量修改與換型設計更加迅速，設備的故障檢測與解決方案通過模擬來完成，因而極大地提高了設計、制造、調(diào)整的效益。以達到功能性、可靠性、經(jīng)濟

8、性、時效性的最佳統(tǒng)一。在裝焊線的總體設計時要考慮的因素很多，歸納起來主要有以下幾個方面。1、生產(chǎn)能力 根據(jù)產(chǎn)量大小，計算生產(chǎn)節(jié)拍，確定工位數(shù)量。一般產(chǎn)量越大，則節(jié)拍越短；工位越多，自動化程度越高。2、經(jīng)濟性裝焊生產(chǎn)線的設計要符合投資效益規(guī)律。對焊接設備、焊接夾具、自動焊接裝置、輸送裝置等影響投資額度和生產(chǎn)效率的關鍵設備要進行價值工程分析。必須通過最佳工藝方案和優(yōu)化設計裝備實現(xiàn)以最少的投資得到最大的效益。3、焊接工藝性焊接工藝的擬訂對車身焊接質(zhì)量起著決定作用。要避免由于焊接過程而導致的制造誤差，除了要優(yōu)化裝備設計外，再就是采用容易實現(xiàn)機械化和自動化的焊接方法。4、車身總成的裝配性車身總成是由若干

9、個分總成組成。裝配方案有兩種：一種是集中裝配，另一種是分散裝配。必須合理確定裝配方案和分散裝配時的分散程度及裝配順序，既要考慮總成的焊接與裝配，又要有利于分總成的焊接與輸送。5、質(zhì)量檢測車身裝焊質(zhì)量包括；形狀、尺寸精度、焊接接頭強度、密封性等方面。為了獲得有互換性的車身總成，有效的控制誤差分配，車身在制造過程中和成型后，均要進行檢測。最長用的方法是通過檢測夾具來檢測關鍵部位及整車外型尺寸?？梢杂行У奶岣甙总嚿碣|(zhì)量 ，降低次品率。6、自動化程度自動化程度對生產(chǎn)線是一個重要的影響因素。在投資條件允許的情況下，盡可能提高自動化程度。這樣可以穩(wěn)定車身的焊接質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，提高柔性程度，減輕工人的勞

10、動強度。7、安全保證體系安全保證體系是汽車裝焊線中不可缺少的部分。設備、產(chǎn)品、人員的安全都必須有精心的組織、嚴密的技術措施加以防范和保證。必須做的萬為一失。 四、車身裝焊生產(chǎn)線的輸送方式在裝焊生產(chǎn)線上，各工位之間的制件輸送是靠輸送裝置來實現(xiàn)的。所以輸送裝置是整個裝焊生產(chǎn)線的一個重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，應當盡量提高整個裝焊生產(chǎn)線的機械化自動化水平，也就是提高輸送裝置的機械化自動化水平。至今，輸送裝置技術已經(jīng)歷了多代的發(fā)展。就輸送方式而言，可以分為：空中往復式、滑滾輸送、鏈式輸送、往復桿直送式、可升降往復桿輸送、滑撬輸送及自動導向小車輸送。其中，自動導向小車輸送式，包括臺車和電車輸

11、送，代表了車身制造技術的發(fā)展方向。但是由于其高自動化帶來的高成本，應用范圍僅限于國際上幾個特大型汽車生產(chǎn)廠家。得到廣泛采用的還是前幾種。就某一具體的裝焊生產(chǎn)線而言，根據(jù)輸送線相對與裝焊制件的空間位置，又可以分為兩類：底置輸送線、頂置輸送線。上述幾種除了空中往復式屬于頂置輸送線外，其它都可歸屬于底置輸送線。在實際生產(chǎn)中具體采用何種輸送方式，應根據(jù)生產(chǎn)綱領及具體制件而定。下面詳細介紹這兩類輸送線。1 、頂置輸送線此類輸送線一般分為兩種：吊式夾具直送式、可提升夾具平移式。1.1、吊式夾具直送式：這種輸送方式是在每個工位上方安裝一套吊式夾具，利用這些吊具在架空軌道上的同步往復運動來輸送制件。每當一個制

12、件的裝焊循環(huán)完成后，吊具自動抓住制件，使其脫離升降臺，并將制件送至下一工位的升降臺面上，然后吊具回位。圖2為天津夏利x121地板線的吊式輸送線： 圖21.2、可提升夾具平移式：這種輸送方式是在每個工位上方安裝一套帶提升裝置的夾具。每當一個制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動提升裝置及制件平移至下一工位，提升裝置再下降，夾具松開，制件落于定位夾具上，提升裝置再上升至平移高度，平移裝置將提升裝置移送回初始位置。這種輸送方式對于某些底面形狀復雜、不宜用往復桿輸送的大總成如：轎車底板、中、輕型載重車的駕駛室等，比較適用。但是，因為輸送裝置整體安裝在空中行架

13、上，位于制件的上方，故對廠房高度上有要求。同時，從安全角度考慮，應該在空中設置安全護網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。見圖3 圖32 、底置輸送線此類輸送線一般分為：滑滾輸送、鏈式輸送、往復桿直送式、可升降往復桿輸送、滑撬輸送等幾種方式。2.1、滑滾輸送：這種輸送方式是在各個工位之間用一些滾輪和帶斜坡的滑道連接起來，制件在滾輪或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。這種生產(chǎn)線勞動強度較大，占地面積也較大。適用于產(chǎn)量不大的成批生產(chǎn)。圖4為華普海域506車型側(cè)圍線輸送裝置 圖42.2、鏈式輸送： 這種輸送方式是在鏈條上鋪放板條，構(gòu)成鏈板式輸送裝置；也可以將夾具固定在鏈條上。隨鏈條一起循環(huán)回轉(zhuǎn)，構(gòu)成夾

14、具式鏈條輸送裝置。前者常用于車身、駕駛室的補焊調(diào)整線，后者常用于車架裝鉚、后橋裝焊等生產(chǎn)線。 這種輸送方式可以是間歇的也可以是連續(xù)的。圖5為皮帶輸送；圖6為轎車公司M2主焊線用鏈式輸送線 圖5 圖62.3、往復桿直送式：這種輸送方式靠兩條并列的輸送桿往復運動，實現(xiàn)制件的輸送。這種方式多用在工作臺可升降的多點焊機上。當往復桿前進到位時，多點焊機工作臺升起，制件落在工作臺的夾具里定位，同時，往復桿向后運動。當焊接完畢，多點焊機工作臺下降，將焊完的制件落在往復桿上，往復桿再次向前移動將制件輸送到下一個工位。2.4、可升降往復桿輸送：這種輸送方式靠兩條并列的可升降的往復桿做往復運動，實現(xiàn)制件的輸送。這

15、種方式常用于固定夾具組成的裝焊線。當往復桿升起時將制件托起離開夾具 ，然后向前運動，將制件輸送到下一工位，往復桿下降，將制件落在夾具里定位，同時，往復桿后移復位。見圖7 圖7升降式往復輸送線的設計、制造、安裝、調(diào)試及生產(chǎn)必須完全滿足工藝要求，要求設計充分體現(xiàn)裝配結(jié)構(gòu)的合理性。往復桿要有足夠的強度和剛度。a、往復桿行走軌跡為上升、傳送、下降、返回，往復桿輸送線單個循環(huán)時間不得大于15秒，傳送速度變頻調(diào)速，每個動作都要實現(xiàn)慢快慢；b、升降式往復輸送線往復桿托架的設計要滿足車型變化要求；c、上升、下降要求停位精確，總成輸送要考慮其重心位置，輸送要求平穩(wěn)、安全、可靠，沒有抖動、發(fā)顫現(xiàn)象。往復桿連接處要

16、求裝配結(jié)構(gòu)合理，連接穩(wěn)固，維修方便。d、往復桿輸送機構(gòu)要有機械限位裝置，升降式往復輸送線帶有氣缸平衡裝置及緩沖器,并帶有機械保護；在超載情況下起到保護作用。e、螺紋聯(lián)接件要有防松措施；2.5、滑撬輸送： 這種輸送方式是靠滑撬（可托帶制件移動的夾具）實現(xiàn)制件的輸送?；送袔е萍跈C動滾道上移動，將制件輸送到下一工位，到了指定工位機動滾道下降，將滑撬落入下夾具定位，當焊接完畢后，機動滾道升起時將滑撬托著上升到位后，繼續(xù)在機動滾道上移動，重復上述循環(huán)。 圖8 圖9 圖10圖8為奇瑞汽車H13商務車側(cè)圍線輸送裝置，氣動舉起制件后水平行走由人推動滑撬將制件送到下一工位；圖9為天津夏利X121車型發(fā)動機

17、室輸送裝置，氣動舉起制件后水平行走是由電機驅(qū)動；圖10為轎車公司M2主焊線輸送裝置，滑撬的水平行走由電機帶動齒輪齒條實現(xiàn)。幾種輸送方式實現(xiàn)總成的間歇輸送?；溯斔统Ｓ糜诠の惠^多、尺寸較大的工藝總成如：轎車地板總成、車身駕駛室總成等。對滑撬制造的精度要求較高，一條裝焊線上所有的滑撬定位尺寸都必須保證完全一致，才能獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。3 、輸送動力作為輸送裝置的動力一般有氣動、電動和液壓。這些輸送動力各有其優(yōu)缺點，選擇時應根據(jù)輸送的制件、重量、速度、距離、停止精度和經(jīng)濟性等綜合因素 考慮。從使用的廣泛性來看常用電動和液壓。氣動雖然有結(jié)構(gòu)簡單、成本低 、易于維修等優(yōu)點，但是由于這種動力驅(qū)動的輸送裝置在停止時很難防止沖擊，不易保證輸送位置的準確，所以在裝焊線上很少采用，一般只是在輸送制件重量